Jak zvládnout tepelný problém napájení

Když zdroj funguje, bude generovat teplo a neustálý nárůst teploty ovlivní výkon, což může nakonec vést k selhání systému, navíc přehřátí může zkrátit životnost komponent a ovlivnit dlouhodobou spolehlivost.

 Řešení tepelného managementu

Tepelné hospodářství se řídí základními fyzikálními principy a teplo může být přenášeno třemi způsoby: sáláním, vedením a konvekcí. U většiny elektronických systémů je požadovaného chlazení dosaženo vedením tepla pryč od zdroje tepla a jeho následným přenosem jinam konvekcí, tepelný design vyžaduje kombinaci různého hardwaru pro řízení teploty, aby bylo efektivně dosaženo požadované vodivosti a konvekce, tři nejběžněji používané chladicími prvky jsou chladiče, tepelné trubky a ventilátory,

chladič a heatpipe jsou pasivní chladicí systémy bez napájení, zatímco ventilátor je aktivní systém chlazení s nuceným oběhem vzduchu.

chladiče jsou vyrobeny z hliníku nebo mědi, které odebírají teplo ze zdroje tepla vedením a přenášejí ho do proudu vzduchu (v některých případech vody nebo jiné kapaliny), aby umožnily konvekci.

Radiátory přicházejí v tisících velikostech, specifikacích a tvarech, od malých lisovaných kovových žeber připojených k jedinému tranzistoru až po velké extrudované kusy s mnoha žebry (ve tvaru prstů), které zachycují proudění konvekčního vzduchu a přenášejí teplo do tohoto proudu. Výhoda radiátorů spočívá v tom, že nemají žádné pohyblivé části, provozní náklady, poruchové režimy atd. Jakmile je chladič připojen ke zdroji tepla, přirozeně dochází ke konvekci, když teplý vzduch stoupá vzhůru, čímž se spustí a udrží proudění vzduchu.

Přestože se radiátory snadno používají, existují některé nevýhody:

Radiátory, které přenášejí velké množství tepla, musí mít velké rozměry, drahé náklady a vysokou hmotnost a musí být umístěny správně, což ovlivní nebo omezí fyzické uspořádání desky plošných spojů;

Žebra mohou být zablokována prachem v proudu vzduchu, což snižuje účinnost;

Musí být správně připojen ke zdroji tepla, aby teplo mohlo plynule proudit od zdroje tepla do radiátoru.

Tepelná trubice

Je další důležitou součástí tepelného managementu a může přenášet teplo z bodu A do bodu B bez jakékoli formy aktivního silového mechanismu. Utěsněná kovová trubka obsahující slinovací jádro a pracovní tekutinu, která sama o sobě nepůsobí jako radiátor, pohlcuje teplo ze zdroje tepla a předává je do chladnější oblasti. Tepelné trubice lze použít, když není dostatek místa pro umístění radiátoru v blízkosti zdroje tepla nebo když je proudění vzduchu nedostatečné, tepelné trubice fungují efektivně a dokážou přenášet teplo ze zdroje na lépe ovladatelné místo.

Princip fungování tepelné trubice je jednoduchý a důmyslný:

Zdroj tepla přeměňuje pracovní tekutinu na páru v utěsněné trubici a pára přenáší teplo na chladnější konec tepelné trubice, na tomto konci pára kondenzuje na kapalinu a uvolňuje teplo a tekutina se vrací do teplejšího konec. Tento proces přechodu plyn-kapalina funguje nepřetržitě a je poháněn pouze teplotním rozdílem mezi studeným a horkým koncem, připojení radiátoru nebo jiného chladicího zařízení na studeném konci může vyřešit problém rozptylu tepla místního horkého místa, kde je proudění vzduchu. blokováno.

Fanoušek

Je prvním krokem k aktivním radiátorům s nuceným chlazením vzduchem, dokáže urychlit odvod tepla ven a ochladit napájecí systém.

Sinda Thermal je profesionální výrobce chladičů, poskytujeme různé typy chladičů globálním zákazníkům a máme velké zkušenosti s tepelným managementem napájecích zdrojů. Prosím, kontaktujte nás volně, pokud máte nějaké tepelné požadavky.